روش اکسیداسیون شیمیایی | شرکت شاران صنعت
روش اکسیداسیون شیمیایی در تصفیه فاضلاب به منظور اکسایش آلاینده هایی که در روش های معمول از جمله تصفیه بیولوژیک از بین نمی روند مورد استفاده قرار می گیرد. در فرایند اکسیداسیون شیمیایی از انواع مواد اکسید کننده مانند ازن ، پراکسید هیدروژن و کلر استفاده می شود.
انواع فرآیند اکسیداسیون شیمیایی بر اساس تغییر ساختار مواد اکسید شونده
اکسیداسیون شیمیایی ترکیبات خاص را می توان براساس حدود تجزیه محصولات نهایی اکسایش مشخص نمود.
۱. تجزیه اولیه: تغییر ساختار ترکیبات اولیه
۲. تجزیه قابل قبول (خنثی سازی): تغییر ساختار ترکیبات تا حد رفع مسمومیت آن ها
۳. تجزیه نهایی (Mineralization): تبدیل کربن آلی به CO2
۴. تجزیه غیرقابل قبول (همجوشی): تغییر ساختار ترکیبات اولیه منجر به افزایش سمیت
اکسید کننده های مختلف در روش اکسیداسیون شیمیایی
روش اکسیداسیون شیمیایی در تصفیه فاضلاب استفاده از اکسیدکننده هایی مانند ازن (O3)، پراکسید هیدروژن (H2O2)، پرمنگنات (MnO4)، دی اکسید کلر (ClO2)، کلر (Cl2 یا HOCl) و اکسیژن (O2) به منظور تغییر ساختار شیمیایی ترکیب یا گروهی از ترکیبات است. جدول ۱ نشان دهنده اکسیدکننده های مختلف مورد استفاده و مقایسه آنها می باشد.
پتانسیل الکتروشیمیایی اکسایش به عنوان شاخص قدرت اکسیداسیون در فرایند اکسیداسیون شیمیایی شناخته می شود. بر این اساس، رادیکال هیدروکسیل یکی از قوی ترین اکسیدکننده ها محسوب می شود که در فرآیندهای تصفیه پیشرفته کاربرد دارد. جدول زیر انواع اکسیدکننده ها مورد استفاده در فرایند اکسیداسیون شیمیایی ، اشکال و روش های بکارگیری آن ها ارایه شده است.
| اکسیدکننده | شکل | کاربرد | روش بگارگیری | پتانسیل الکتریکی، V |
| فلوئور | _ | _ | _ | ۲/۸۷ |
| رادیکال هیدروکسیل | به دلیل طول عمر کوتاه، راگتورهای خاصی در طول مصرف تولید میشود. | A, B, C, D | ازن بصورت گاز در روش های اکسیداسیون شیمیایی آب و فاضلاب بکار گرفته میشود. انتقال جرم از اهمیت بالایی برخوردار بوده و کنتاکتورهای ازن معمولاً از دیفیوزرهای حباب ریز و عمق آب برای دستیابی به راندمان بالای انتقال استفاده میکنند. | ۲/۸۰ |
| ازن | گاز ازن با عبور هوای خشک فشرده ویا اکسیژن خالص از بین الکترودهای ولتاژ بالا در محل تولید میشود. | A, B, C, D | _ | _ |
| اسید پراستیک | محلول پایدار | A, D | محلول غلیظ آن با آب مخلوط میشود. | _ |
| پراکسید هیدروژن | محلول | A | محلول غلیظ آن با آب مخلوط میشود. | ۱/۷۸ |
| پرمنگنات | به صورت فله دانه ای در دسترس است. | A, B | به شکل مواد خشک توسط تغذیه کننده ویا محلول غلیظ (با توجه به انحلال پذیری محدود حداکثر ۵ درصد وزنی) اضافه می شود. | ۱/۶۷ |
| کلر آزاد | گاز کلر، محلول NaOCl | A, D | تزریق گاز و چت اسپری | ۱/۳۶ |
| ترکیبات کلر (کلرآمینها) | اضافه کردن آمونیاک: گاز آمونیاک فاقد آب، سولفات آمونیوم، آب آمونیاک (محلول ۲۰ تا ۳۰ درصد آمونیاک) | A, D | تزریق گاز، مواد خشک توسط تغذیه کننده و چت اسپری | _ |
| دی اکسید کلر | گاز دی اکسید کلر در محل و از محلول ۲۵ درصد کلریت سدیم تولید می شود. سدیم کلریت محلول با گاز کلر، کلر آبی ویا هیدروکلریک اسید وارد سری واکنش اکسیداسیون شیمیایی شده و تشکیل می دهد. | A | تزریق گاز | ۱/۲۷ |
| اکسیژن | مایع و گاز | _ | اکسیژن خالص یا هوا مشابه گاز اعمال می شود. | ۱/۲۳ |
کاربر فرایند اکسیداسیون شیمیایی
A: اکسیداسیون شیمیایی ترکیبات غیرآلی مانند فلزات محلول، ترکیبات پیچیده فلزی و تخریب ترکیبات منشاء بو
B: اکسیداسیون شیمیایی ترکیبات آلی مانند ترکیبات آلی سمی، رنگ ها و کاهش TOC و NOM
C: بهبود انعقاد
D: استفاده به عنوان پادزیست جهت کنترل جلبکها در مخازن و حوضچه ها، گندزدایی و کنترل رشد میکروبی در سیستم توزیع
روش اکسیداسیون شیمیایی در کنترل بو، کنترل سولفید هیدروژن، کنترل رنگ، حذف آهن و منگنز، گندزدایی، کنترل رشد بیولوژیک و گرفتگی واحدهای تصفیه و سیستم توزیع و اکسیداسیون شیمیایی ترکیبات آلی خاص بکار می رود. جدول ۲ کاربردهای معمول و حائز اهمیت روش اکسیداسیون شیمیایی در تصفیه فاضلاب را نشان می دهد. بعلاوه، در سال های اخیر روش اکسیداسیون شیمیایی جهت بهبود تصفیه مواد آلی غیرقابل تجزیه بیولوژیکی، حذف اثرات بازدارندگی برخی ترکیبات آلی و غیرآلی بر رشد میکروبی و کاهش یا حذف مسمویت برخی ترکیبات آلی و غیرآلی بر رشد میکروبی و گیاهان آبزی نیز مورد استفاده قرار گرفته است.
انواع کاربردهای معمول فرآیند اکسیداسیون شیمیایی در جمع آوری ، تصفیه و دفع فاضلاب در جدول زیر ارایه شده است.
| کاربرد | ماده شیمیایی مورد استفاده | ملاحظات |
| جمع آوری | ||
| کنترل رشد لجن | Cl2 ، H2O2 | کنترل جلبک و باکتری های لجن ساز |
| کنترل خوردگی | Cl2 ، H2O2 ، O3 | اکسیداسیون شیمیایی |
| کنترل بو | Cl2 ، H2O2 ، O3 | بویژه در ایستگاه های پمپاژ و مناطق مسطح و فاصله حمل فاضلاب طولانی |
| تصفیه | ||
| حذف چربی | Cl2 | پیش از هوادهی اضافه می شود |
| کاهش BOD | Cl2 ، O3 | اکسیداسیون شیمیایی مواد آلی |
| اکسیداسیون شیمیایی سولفات فرو | Cl2 | تولید سولفات فریک و کلرید فریک |
| کنترل برکه ای شدن فیلتر | Cl2 | حفظ رسوبات بر نازل های فیلتر |
| کنترل حشرات و پشه در فیلتر | Cl2 | حفظ رسوبات بر نازل های فیلتر در فصل گرم |
| بالازدگی لجن | Cl2 ، H2O2 ، O3 | اقدامات کنترل موقت |
| کنترل میکروارگانیسم های رشته ای | Cl2 | اسپری محلول رقیق کلر بر فوم ایجاد شده توسط ارگانیسم های رشته ای |
| اکسیداسیون شیمیایی سوپرناتانت هاضم | Cl2 | |
| کنترل ایجاد کف در هاضم | Cl2 | |
| اکسیداسیون شیمیایی آمونیوم | Cl2 | تبدیل آمونیاک به گاز نیتروژن |
| کنترل بو | Cl2 ، H2O2 ، O3 ، MnO4 | |
| اکسیداسیون شیمیایی مواد آلی مقاوم | O3 | |
| دفع/ استفاده مجدد | ||
| کاهش باکتری | Cl2 ، H2O2 ، O3 ، ClO2 | پساب تصفیه خانه، سرریز و سیلاب |
| کنترل بو | Cl2 ، H2O2 ، O3 ، MnO4 | |
| حذف رنگ | Cl2 ، H2O2 ، O3 ، MnO4 | |
در روش اکسیداسیون شیمیایی پیشرفته از روش های گوناگون جهت تولید رادیکال هیدروکسیل استفاده می شود که قادر به اکسید کردن کامل اغلب ترکیبات آلی به دی اکسید کربن، آب و اسیدهای معدنی است. بعلاوه، رادیکال هیدروکسیل بدون محدودیتی در گروه یا نوع مواد، قادر به اکسید کردن اغلب مواد کاهش یافته است. اما بدلیل طول عمر کم رادیکال آزاد هیدرواکسیل، دستیابی به غلظت بالای آن غیرممکن است.
3 دیدگاه ها
مطلب خوبی بود
عالییییییییییییییییی
سلام عالی بود